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一種環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水的處理方法

文檔序號(hào):4866768閱讀:591來(lái)源:國(guó)知局

專利名稱::一種環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種用于石油化工廠生產(chǎn)廢水處理的方法,尤其是一種環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水的處理方法。
背景技術(shù)
:己內(nèi)酰胺是合成尼龍_6纖維和尼龍_6工程塑料的單體,在聚合材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。環(huán)己酮肟是生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的關(guān)鍵中間體,工業(yè)上90%以上的己內(nèi)酰胺都是經(jīng)由環(huán)己酮肟來(lái)生產(chǎn)的。近年來(lái),己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝的研究尤其是環(huán)己酮肟的研究取得了顯著的進(jìn)展。許多經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的新工藝得到了開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,新工藝的應(yīng)用在給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也使廢水的水質(zhì)和水量產(chǎn)生了變化,增加了廢水處理的難度。中國(guó)石化某石油化工廠采用氨肟化工藝技術(shù)對(duì)原HPO環(huán)己酮制備環(huán)己酮肟工業(yè)裝置進(jìn)行改造,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但采用該生產(chǎn)工藝的產(chǎn)生的廢水水量是原HP0工藝產(chǎn)生水量的3倍,且C0D和氨氮含量較高,B/C極低。由于該類廢水水量較大且可生化性很差直接排放對(duì)全廠生化系統(tǒng)造成很大的沖擊,嚴(yán)重影響了全廠污水系統(tǒng)的運(yùn)行。因此必須對(duì)這類廢水進(jìn)行單獨(dú)處理。目前,對(duì)于氨肟化工藝產(chǎn)生的己內(nèi)酰胺廢水,國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相關(guān)的研究報(bào)道。同時(shí)國(guó)內(nèi)外直接針對(duì)制備環(huán)己酮肟單元工藝廢水處理的相關(guān)報(bào)道也較少,實(shí)際生產(chǎn)中往往把這部分廢水同其它工段的廢水混合后統(tǒng)一處理,由此造成水中有機(jī)物含量大大升高,生化處理性能下降,增加了處理難度,嚴(yán)重影響了整個(gè)污水處理的處理效果。國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)對(duì)于常用工藝產(chǎn)生的己內(nèi)酰胺廢水的處理方法的報(bào)道主要集中在生化技術(shù)的提高改進(jìn)方面,例如a.膜生物反應(yīng)器處理己內(nèi)酰胺新工藝生產(chǎn)廢水,工業(yè)用水與廢水,2007/04,黃敬;在原A/0處理系統(tǒng)中采用膜生物反應(yīng)器技術(shù)対己內(nèi)酰胺工藝生產(chǎn)廢水進(jìn)行生化處理,更加有效的提高了己內(nèi)酰胺工藝生產(chǎn)廢水生化處理裝置抗高濃度廢水沖擊的能力。b.厭氧生化技術(shù)在己內(nèi)酰胺廢水處理中的應(yīng)用,合成纖維工業(yè),2003/01;劉小秦;提出了將己內(nèi)酰胺工藝生產(chǎn)廢水中有機(jī)物濃度較高的廢水先經(jīng)過(guò)厭氧處理的方法。CN1724420A提出了一種利用化學(xué)氧化_曝氣生物濾池聯(lián)合工藝處理污染的水源水、廢水特別是含難生物降解有機(jī)物的廢水的方法。包括化學(xué)氧化處理、調(diào)節(jié)池處理、沉淀池處理和曝氣生物濾池處理四個(gè)步驟,其特征在于,所述化學(xué)氧化處理步驟的化學(xué)氧化劑為芬頓試劑,所述芬頓試劑中亞鐵離子與雙氧水的質(zhì)量比為0.52.0:l,所述芬頓試劑的加入量為芬頓試劑中雙氧水與待處理水中COD質(zhì)量比為0.12:1,反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí);經(jīng)芬頓試劑預(yù)處理的水用堿性物質(zhì)在調(diào)節(jié)池處理,調(diào)節(jié)至pH值68;調(diào)節(jié)池處理的水再經(jīng)沉淀池沉淀分離絮體,水在沉淀池中的停留時(shí)間12小時(shí);然后經(jīng)沉淀池處理的水進(jìn)入曝氣生物濾池,在曝氣生物濾池處理時(shí)間為26小時(shí)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出了環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水的處理方法。本發(fā)明提供的環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水處理方法包括使待處理的廢水進(jìn)行高級(jí)氧化反應(yīng),然后采用序批式活性污泥處理系統(tǒng)(SBR)進(jìn)行處理。本發(fā)明方法首先采用高級(jí)氧化的方法使環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng),提高廢水的可生化性,同時(shí)降低廢水中的有機(jī)物含量,然后采用SBR的處理方法進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)物,并去除水中的氨氮,使廢水經(jīng)處理后滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。所說(shuō)的環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水的主要水質(zhì)指標(biāo)包括pH值10-12;C0D3000-6000mg/L;BOD0_150mg/L;氨氮100-150mg/L。所說(shuō)的高級(jí)氧化反應(yīng)是指氧化劑在催化劑的作用下產(chǎn)生氧化性強(qiáng)的自由基氧化降解廢水中的有機(jī)物或是單獨(dú)投加氧化劑產(chǎn)生自由基氧化降解廢水中的有機(jī)物。所說(shuō)的SBR系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)單元組成,每個(gè)單元分為進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置五個(gè)部分。SBR系統(tǒng)進(jìn)水的pH值控制為6-9。進(jìn)水時(shí)間控制為O.1-3小時(shí),優(yōu)選0.2-2小時(shí);曝氣時(shí)間控制為0.3-10小時(shí),優(yōu)選O.5-8小時(shí);沉淀時(shí)間控制為0.2_6小時(shí),優(yōu)選0.3-4小時(shí);排水時(shí)間控制為0.2-5小時(shí),優(yōu)選O.3-4小時(shí);閑置時(shí)間控制為0.3_8小時(shí),優(yōu)選O.5-6小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、耐水質(zhì)沖擊的能力強(qiáng),處理方法簡(jiǎn)單,容易實(shí)施。2、處理設(shè)施投資費(fèi)用低,氧化過(guò)程的重點(diǎn)在與提高廢水的可生化性,氧化劑投加量小,處理成本低廉。3、該方法綠色環(huán)保,不會(huì)造成二次污染。具體實(shí)施例方式具體來(lái)說(shuō),本發(fā)明優(yōu)選的第一種處理方法包括使待處理的廢水進(jìn)入反應(yīng)器,加入催化劑和氧化劑進(jìn)行高級(jí)氧化反應(yīng),氧化完后的廢水進(jìn)入絮凝池進(jìn)行絮凝沉淀,出水進(jìn)入序批式活性污泥處理系統(tǒng)。所說(shuō)的催化劑可以是還原態(tài)過(guò)渡金屬離子或過(guò)渡金屬氧化物的一種,優(yōu)選F^+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Cd2+、Cu2+、Ag+、Cr3+、Zn2+中的一種,也可以是金屬氧化物Mn02、Ti02、A1203中的一種。催化劑的投加量為1100mol/L,優(yōu)選250mol/L。所說(shuō)的氧化劑可以是雙氧水、二氧化氯、次氯酸鈉中的一種,優(yōu)選雙氧水。氧化劑的投加量為102000mg/L,優(yōu)選301000mg/L。進(jìn)入反應(yīng)器的廢水的pH值可以是l-7,優(yōu)選2-6。反應(yīng)器內(nèi)廢水的停留時(shí)間可以為5180分鐘,優(yōu)選10120分鐘。絮凝池中廢水pH值可以是69,廢水停留時(shí)間為10500分鐘,優(yōu)選20300分鐘。絮凝沉降后的廢水進(jìn)入SBR系統(tǒng)。本發(fā)明優(yōu)選的第二種處理方法包括使待處理的廢水進(jìn)入反應(yīng)器,加入氧化劑進(jìn)行高級(jí)氧化反應(yīng),氧化完后的廢水進(jìn)入序批式活性污泥處理系統(tǒng)。所說(shuō)的氧化劑可以是臭氧、高錳酸鉀、氯氣中的一種,優(yōu)選臭氧。采用臭氧做氧化劑時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器中的廢水的pH值可以是7-13,優(yōu)選8-12。采用高錳酸鉀、氯氣做氧化劑時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器中的廢水的pH值可以是l-7,優(yōu)選2-6。氧化劑的投加量為102000mg/L,優(yōu)選301000mg/L。采用第二種處理方法,不需加催化劑,也不需要絮凝沉淀,反應(yīng)池中的廢水pH值調(diào)整到6-9后直接進(jìn)入SBR系統(tǒng)。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明,但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表示的范圍。實(shí)施例1采用雙氧水+Fe2++SBR處理氨肟化工藝廢水。操作條件確定為進(jìn)水pH值為4,催化劑Fe2+的投加量為10mol/L,H202投加量為450mg/L,反應(yīng)器內(nèi)廢水停留時(shí)間20分鐘,調(diào)節(jié)絮凝池進(jìn)水的pH值為7,絮凝池中廢水的停留時(shí)間為2小時(shí),絮凝沉降后廢水進(jìn)入SBR系統(tǒng)。SBR系統(tǒng)具體組成為3個(gè)體積100m3的生化池,工藝條件為進(jìn)水時(shí)間為0.5小時(shí),曝氣時(shí)間為3.5小時(shí),沉淀時(shí)間為1小時(shí),排水時(shí)間為1小時(shí),閑置時(shí)間為2小時(shí)。處理前后廢水的水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表l。由表1中的數(shù)據(jù)可以看出,廢水經(jīng)過(guò)處理后COD和氨氮含量大大降低,廢水中的COD和氨氮指標(biāo)滿足排放的要求。表1雙氧水+Fe2++SBR處理廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2采用臭氧+SBR處理氨肟化工藝廢水。操作條件確定為進(jìn)水pH值為5,臭氧投加量為200mg/L,反應(yīng)器內(nèi)廢水停留時(shí)間10分鐘,反應(yīng)后廢水進(jìn)入SBR系統(tǒng),進(jìn)水的pH值控制為7,SBR系統(tǒng)具體組成為2個(gè)體積150m3的生化池,工藝條件為進(jìn)水時(shí)間為0.25小時(shí),曝氣時(shí)間為3小時(shí),沉淀時(shí)間為0.5小時(shí),排水時(shí)間為0.75小時(shí),閑置時(shí)間為1.5小時(shí)。反應(yīng)前后廢水的水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表2。由表2中的數(shù)據(jù)可以看出,廢水經(jīng)過(guò)處理后COD和氨氮含量大大降低,廢水中的COD和氨氮指標(biāo)滿足排放的要求。表2臭氧+SBR處理廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例3采用二氧化氯+Fe2++SBR處理氨肟化工藝廢水。操作條件確定為進(jìn)水pH值為3,催化劑Fe2+投加量為15mol/L,C102投加量為400mg/L,反應(yīng)器內(nèi)廢水停留時(shí)間30分鐘,調(diào)節(jié)絮凝池進(jìn)水的pH值為6.5,絮凝池中廢水的停留時(shí)間為2小時(shí),絮凝沉降后廢水進(jìn)入SBR系統(tǒng)。SBR系統(tǒng)具體組成為3個(gè)體積100m3的生化池,工藝條件為進(jìn)水時(shí)間為0.5小時(shí),曝氣時(shí)間為3小時(shí),沉淀時(shí)間為1小時(shí),排水時(shí)間為1.5小時(shí),閑置時(shí)間為2小時(shí)。反應(yīng)完畢前后廢水的水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表3。表3二氧化氯+Fe2++SBR處理廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表3中的數(shù)據(jù)可以看出,廢水經(jīng)過(guò)處理后COD和氨氮含量大大降低,廢水中的COD和氨氮指標(biāo)滿足排放的要求。實(shí)施例4采用氯氣+SBR處理氨肟化工藝廢水。操作條件確定為進(jìn)水pH值為5,氯氣投加量為400mg/L,反應(yīng)器內(nèi)廢水停留時(shí)間20分鐘,反應(yīng)后廢水進(jìn)入SBR系統(tǒng),進(jìn)水的pH值控制為6.5,SBR系統(tǒng)具體組成為2個(gè)體積150m3的生化池,工藝條件為進(jìn)水時(shí)間為0.5小時(shí),曝氣時(shí)間為3小時(shí),沉淀時(shí)間為0.5小時(shí),排水時(shí)間為1小時(shí),閑置時(shí)間為2小時(shí)。反應(yīng)前后廢水的水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表4。由表4中的數(shù)據(jù)可以看出,廢水經(jīng)過(guò)處理后COD和氨氮含量大大降低,廢水中的COD和氨氮指標(biāo)滿足排放的要求。表4氯氣+SBR處理廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水處理方法,包括使待處理的廢水進(jìn)行高級(jí)氧化反應(yīng),然后采用序批式活性污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。2.按照權(quán)利要求1所述的廢水處理方法,其特征在于,所說(shuō)的環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水的水質(zhì)指標(biāo)包括pH值10-12,COD3000-6000mg/L,BOD0-150mg/L,氨氮100-150mg/L。3.按照權(quán)利要求1所述的廢水處理方法,其特征在于,所說(shuō)的高級(jí)氧化反應(yīng)是指在或不在催化劑的作用下,氧化劑產(chǎn)生自由基氧化降解廢水中的有機(jī)物所發(fā)生的反應(yīng)。4.按照權(quán)利要求1所述的廢水處理方法,其特征在于,所說(shuō)的序批式活性污泥處理系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)單元組成,每個(gè)單元分為進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置五個(gè)部分,SBR系統(tǒng)進(jìn)水的pH值為6-9,進(jìn)水時(shí)間為0.1-3小時(shí),曝氣時(shí)間為0.3-10小時(shí),沉淀時(shí)間為0.2_6小時(shí),排水時(shí)間為0.2-5小時(shí),閑置時(shí)間為0.3-8小時(shí)。5.按照權(quán)利要求l-4之一所述的廢水處理方法,其特征在于,使待處理的廢水進(jìn)入反應(yīng)器,加入催化劑和氧化劑進(jìn)行高級(jí)氧化反應(yīng),氧化完后的廢水進(jìn)入絮凝池進(jìn)行絮凝沉淀,出水進(jìn)入序批式活性污泥處理系統(tǒng)。6.按照權(quán)利要求5所述的廢水處理方法,其特征在于,所說(shuō)的催化劑是還原態(tài)過(guò)渡金屬離子或過(guò)渡金屬氧化物的一種。7.按照權(quán)利要求6所述的廢水處理方法,其特征在于,所說(shuō)的催化劑是Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Cd2+、Gu2+、Ag+、Cr3+、Zn2+中的一種,或金屬氧化物Mn02、Ti02、A1203中的一種。8.按照權(quán)利要求7所述的廢水處理方法,其特征在于,催化劑的投加量為1100mo1/L。9.按照權(quán)利要求5所述的廢水處理方法,其特征在于,所說(shuō)的氧化劑是雙氧水、二氧化氯、次氯酸鈉中的一種。10.按照權(quán)利要求9所述的廢水處理方法,其特征在于,氧化劑的投加量為102000mg/L。11.按照權(quán)利要求9所述的廢水處理方法,其特征在于,進(jìn)入反應(yīng)器的廢水的pH值是1-7。12.按照權(quán)利要求l-4之一所述的廢水處理方法,其特征在于,使待處理的廢水進(jìn)入反應(yīng)器,加入氧化劑進(jìn)行高級(jí)氧化反應(yīng),氧化完后的廢水進(jìn)入序批式活性污泥處理系統(tǒng)。13.按照權(quán)利要求12所述的廢水處理方法,其特征在于,所說(shuō)的氧化劑是臭氧,進(jìn)入反應(yīng)器中的廢水的pH值是7-13。14.按照權(quán)利要求12所述的廢水處理方法,其特征在于,所說(shuō)的氧化劑采用高錳酸鉀或氯氣,進(jìn)入反應(yīng)器中的廢水的pH值是1-7。15.按照權(quán)利要求12所述的廢水處理方法,其特征在于,氧化劑的投加量為102000mg/L。全文摘要本發(fā)明提供一種環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水處理方法,包括使待處理的廢水進(jìn)行高級(jí)氧化反應(yīng),然后采用序批式活性污泥處理系統(tǒng)(SBR)進(jìn)行處理。本發(fā)明方法首先采用高級(jí)氧化的方法使環(huán)己酮氨肟化工藝生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng),提高廢水的可生化性,同時(shí)降低廢水中的有機(jī)物含量,然后采用SBR的處理方法進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)物,并去除水中的氨氮,使廢水經(jīng)處理后滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。文檔編號(hào)C02F3/12GK101734825SQ200810226920公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2008年11月20日優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日發(fā)明者李本高,桑軍強(qiáng),馬欣,高峰申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
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